هجمات الكسوف المحاكاة: نتائج حول التدابير المضادة المحتملة

في عالم شبكات blockchain، تكمن تهديدات الأمن السيبراني في الظل الرقمي، مما يشكل مخاطر على أسس الأنظمة اللامركزية. في هذا السياق، هناك تهديد واحد خبيث ومترتب على ذلك: هجمات الكسوف. يعد فهم هذه الهجمات أمرًا بالغ الأهمية لتعزيز أمان شبكات blockchain.

يعد هجوم الكسوف في سياق blockchain تكتيكًا ضارًا حيث يتم عزل مستخدم أو عقدة معينة داخل شبكة نظير إلى نظير (P2P) عمدًا. الهدف الرئيسي من هذا الهجوم هو حجب رؤية المستخدم المستهدف لشبكة P2P، مما يمهد الطريق لهجمات إلكترونية أكثر تعقيدًا أو التسبب في تعطيل الشبكة بشكل عام. في حين أن هجمات الكسوف تشترك في أوجه التشابه مع هجمات سيبيل، إلا أنها تختلف في أهدافها النهائية.

تمتلئ الشبكة بأقران مزيفين في كل من هجمات Eclipse وSybil. ومع ذلك، فإن الاختلاف الرئيسي يكمن في الهدف. في هجوم الكسوف، يتم التركيز على عقدة واحدة، بينما في هجوم Sybil، تكون الشبكة بأكملها تحت الحصار.

ولزيادة تعقيد الأمور، يمكن للمهاجمين بدء هجوم الكسوف عن طريق إنشاء العديد من عقدdent التي تبدو مستقلة من خلال هجوم Sybil. وهذا يسمح لهم باستغلال آلية صيانة التراكب لتنفيذ هجوم الكسوف، مما يجعل الضمانات ضد هجمات Sybil غير فعالة.

ومن الجدير بالذكر أنه تم استكشاف هجمات الكسوف بشكل شامل في ورقة بحثية صدرت عام 2015 من قبل علماء جامعة بوسطن والجامعة العبرية بعنوان "هجمات الكسوف على شبكة نظير إلى نظير الخاصة Bitcoin". تعمقت هذه الورقة في النتائج التي توصل إليها المؤلفون من خلال شن هجمات الكسوف وناقشت التدابير المضادة المحتملة.

أثناء هجوم الكسوف، يحاول المهاجم إعادة توجيه الاتصالات الواردة والصادرة لمشارك الشبكة المستهدفة بعيدًا عن العقد الشرعية نحو عقد المهاجم. ونتيجة لذلك، يصبح الهدف معزولاً عن الشبكة الأصلية. يسمح هذا العزل للمهاجم بالتلاعب بالعقدة المنفصلة، ​​مما قد يؤدي إلى اضطرابات في تعدين الكتل وتأكيدات المعاملات غير المصرح بها.

تعتمد سهولة تنفيذ هجمات blockchain على البنية الأساسية لشبكة blockchain المستهدفة.

فهم كيفية عمل هجوم Eclipse

تستغل هجمات Eclipse ثغرة أمنية معينة في شبكات blockchain، خاصة تلك ذات النطاق الترددي المحدود الذي يعيق الاتصال السلس بين جميع العقد. تنشأ هذه الثغرة الأمنية غالبًا عندما يعمل عملاء blockchain على أجهزة أقل قوة، مما يعيق التدفق الفعال للمعلومات بين العقد. فيما يلي شرح مبسط لكيفية عمل هجمات Eclipse:

قيود الشبكة : في شبكات blockchain، لا يمكن لجميع العقد التواصل مع بعضها البعض في وقت واحد بسبب قيود النطاق الترددي. هذا القيد يخلق فرصة للمهاجمين.

تحديد العقد الضعيفة dent المهاجمون عقد blockchain التي تعمل على أجهزة أقل قوة، مما يجعلها أكثر عرضة للاختراق.

عزل الهدف : بمجرد قيام المهاجم باختراق العقدة، فإنه يركز على معالجة الاتصال بين العقدة المصابة ومجموعة صغيرة من العقد التي تتفاعل معها بانتظام. تعد هذه العزلة خطوة حاسمة في هجمات Eclipse.

كيف ينفذ المهاجمون هجمات Eclipse

لتنفيذ هجمات Eclipse، يستخدم المهاجمون تقنية تتضمن "شبكة الروبوتات"، وهي في الأساس شبكة مكونة من أجهزة أخرى مصابة بالبرامج الضارة للمهاجم. وإليك كيفية عمل هذه العملية:

نشر الروبوتات : يقوم المهاجمون بإنشاء "شبكة الروبوت" عن طريق إصابة شبكة من الأجهزة بالبرامج الضارة الخاصة بهم. وتصبح هذه الأجهزة المخترقة جزءًا من الشبكة التي يتحكم فيها المهاجم.

ضخ عناوين IP: تقوم العقد التي يتحكم فيها المهاجم داخل "شبكة الروبوتات" بحقن العديد من عناوين IP في الشبكة المستهدفة. تتوافق عناوين IP هذه مع مواقع العقد المارقة للمهاجم.

الاتصال الخادع : عندما يعيد الجهاز المستهدف الاتصال بشبكة blockchain، فإنه يقوم عن غير قصد بإنشاء اتصالات مع هذه العقد الضارة التي يتحكم فيها المهاجم.

يسمح هذا التلاعب للمهاجم بالتأثير على اتصالات الشبكة الخاصة بالجهاز الذي تم اختراقه، مما قد يمهد الطريق لمختلف الأنشطة الضارة داخل شبكة blockchain المستهدفة.

فهم الطبيعة المراوغة لهجمات DDoS

تستخدم هذه الهجمات السيبرانية، أو هجمات رفض الخدمة الموزعة (DDoS)، نهجًا استراتيجيًا قد يتطلب محاولات متعددة قبل الاتصال بنجاح بالعقدة المستهدفة. وبمجرد إنشاء هذا الاتصال، تصبح الضحية عرضة لتصرفات المهاجم. وفيما يلي تفصيل لكيفية عمل هذه الهجمات:

هجمات DDoS : هجمات رفض الخدمة الموزعة (DDoS) هي السلاح المفضل في هجمات Eclipse. تتضمن هذه الهجمات إغراق العقدة المستهدفة بكمية هائلة من محاولات الاتصال، مما يفوق قدرتها.

المثابرة تؤتي ثمارها : غالبًا ما يقوم المهاجم بعدة محاولات للاتصال بالعقد الأجنبية بنجاح. يعد هذا الاستمرار سمة حاسمة لهجمات DDoS.

الهجوم اللامركزي : يتم إطلاق هجمات DDoS من العديد من الأجهزة، مما يجعلها لا مركزية للغاية ويصعب اكتشافها. هذه الطبيعة اللامركزية هي ما يجعلها بعيدة المنال بشكل خاص.

وللتأكيد على حجم هذه الهجمات، خذ الأمثلة التالية

DDoS حطم الأرقام القياسية : في سبتمبر 2021، أبلغت Yandex عن هجوم DDoS مذهل، حيث تحملت الشبكة 22 مليون طلب مذهل في الثانية بين أغسطس وسبتمبر 2021. وهذا بمثابة شهادة على الحجم الهائل لهذه الاعتداءات.

اختبار التحمل : استمر أطول هجوم DDoS مسجل على الإطلاق لمدة 776 ساعة، أي ما يعادل أكثر من شهر! توضح هذه الأمثلة بوضوح الطبيعة المراوغة لهجمات DDoS وقدرتها على تعطيل الشبكات على نطاق غير dent .

كشف هجمات الكسوف

لقد كان اكتشاف هجمات Eclipse في شبكات blockchain موضوعًا لأبحاث مكثفة، مما أدى إلى طريقتين رئيسيتين للكشف، لكل منهما نقاط قوتها وعيوبها.

اكتشاف الكسوف على أساس تصور طوبولوجيا التوجيه

• تركز هذه الطريقة على تحليل بنية توجيه الشبكة. يقوم مهاجمو Eclipse بإغراق الهدف بطلبات الاتصال لاحتلال جدول توجيه العقدة.

• تقوم أجهزة الكشف بتحليل المعلمات مثل طوبولوجيا شبكة blockchain وحالات جدول توجيه العقد الرئيسية. تشير التغييرات في هذه المعلمات إلى حدوث هجوم الكسوف.

• على الرغم من أن هذا النهج موثوق به للغاية وذو قيمةdentنقاط الضعف الهيكلية في شبكة blockchain، إلا أنه يحتاج إلى مساعدة في تعميم النماذج المعقدة والقدرة على التكيف مع أنماط حركة مرور الشبكة المتغيرة ديناميكيًا.

اكتشاف هجوم Eclipse بناءً على تحليل حالة حركة المرور الارتباطية

• لتعطيل بنية التوجيه، يجب على مهاجمي Eclipse إغراق الهدف بحركة مرور توجيه ضارة.

• تلتقط هذه الطريقة حركة المرور في الوقت الفعلي في طبقة شبكة blockchain وتحللها، واستخراج المؤشرات الأساسية لهجمات الكسوف.

• يتم بعد ذلك استخدام نماذج التعلم الإحصائي أو الآليdentهجمات الكسوف، مما يوفر اكتشافًا قويًا في الوقت الفعلي وقدرة على التكيف مع النماذج.

• ومع ذلك، قد يحتاج إلى مساعدة في إدراك هجمات الكسوف الديناميكية متعددة المسارات والتمييز بين حركة مرور هجوم الكسوف وحركة المرور العادية، مما يؤثر على دقة الكشف.

ولمعالجة هذه القيود، يقترح طريقة جديدة للكشف عن التصنيف. فهو يجمع بين مجموعات الميزات المخصصة والتعلم العميق للتغلب على تحديات إدراك الميزات الضعيفة واكتشافها الناتجة عن التوزيع غير المتكافئ للعينات defiالميزات المعقدة. تكتشف هذه الطريقة حركة مرور هجوم الكسوف وتعزلها بكفاءة، مما يعزز أمان أجهزة توجيه طبقة شبكة blockchain وعقد التعدين.

تداعيات هجمات الكسوف

يمكن أن يكون لآثار هجوم Eclipse عواقب وخيمة، مما يلقي الضوء على الدوافع الكامنة وراء مثل هذه الهجمات. عند مواجهة هجوم Eclipse، هناك ثلاث تداعيات محتملة يجب أن تكون على دراية بها:

التأكيد الصفري على الإنفاق المزدوج

إن قطع اتصال شبكة المستخدم يسمح للمهاجم بتقديم بيانات خاطئة بسهولة، مما يجذب الضحية إلى الإنفاق المزدوج. يحدث هذا لأن العقدة المخترقة تتواصل حصريًا مع العقد المعادية، مما يمنع تأكيد المعاملة وإضافتها إلى blockchain.

وبعد ذلك، يستخدم المهاجم هذه البيانات التي تم التلاعب بها لبدء معاملة مشروعة لتحويل نفس الأموال إلى وجهة أخرى. الأهم من ذلك، إذا كانت هذه المعاملة الجديدة توفر رسوم غاز أعلى، فإن القائمين بالتعدين يمنحونها الأولوية للمصادقة، مما يجعل المعاملة الأولية التي بدأها المستخدم غير صالحة.

بالنسبة للتجار الذين يقبلون معاملات التأكيد 0، يمكن أن يكون هذا السيناريو ضارًا بشكل خاص. يبدو أن العملات المعدنية قد تم إنفاقها في مكان آخر، على الرغم من أن البضائع قد تم تسليمها بالفعل إلى المشتري، مما ترك التاجر في حيرة. ومن الممكن أن يكونdentالإنفاق المزدوج هذه آثار مالية كبيرة.

ن-تأكيد الإنفاق المزدوج

لتنفيذ هذا الهجوم، يجب على المهاجم أن يتفوق على التاجر وعمال المناجم الذين تستهدف عملاتهم المعدنية إعادة التوجيه. وإليك كيفية ظهور هذا المخطط المعقد:

عندما يقدم المشتري طلبًا إلى البائع، يتم بث المعاملة إلى الشبكة المخترقة، بما في ذلك العقدة المارقة التي تتظاهر بأنها عامل التعدين.

توفر العقد المخترقة داخل هذه الشبكة تأكيدات كاذبة، مما يخدع البائع ويجعله يعتقد أن المعاملة قد تمت إضافتها بشكل آمن إلى blockchain. وهذا التأكيد المزيف يضلل البائع ويجعله يعتقد أن الدفعة حقيقية.

بعد رضاه عن التأكيد الكاذب، يقوم البائع بتسليم البضائع إلى المهاجم، على افتراض أن المعاملة مشروعة. في هذه المرحلة، يحصل المهاجم على المنتج الذي تم شراؤه والعملات المعدنية للضحية، ويعيد توجيه الأموال بذكاء إلى وجهة أخرى.

توضح هذه العملية المعقدة كيف يستغل المهاجمون الثقة والتأكيدات الكاذبة لتنظيم الإنفاق المزدوج لتأكيد N، مما يؤدي إلى الاستحواذ غير المصرح به على السلع والأموال بينما تظل الضحية غير مدركة للخداع.

انخفاض قوة التعدين

في أعقاب هجوم Eclipse، تواصل العقد المتأثرة عملياتها، غير مدركة لعزلها عن الشبكة الحقيقية. وهذا يشمل عمال المناجم الذين تم اختراق أنظمتهم. يستمر عمال المناجم هؤلاء في التعدين في الكتل ضمن القواعد المعمول بها في blockchain.

ومع ذلك، تنشأ مشكلة حرجة عندما تصل هذه الكتل الملغومة إلى blockchain. نظرًا لأن العقد الصادقة على الشبكة الأصلية لم تواجه هذه البيانات مطلقًا، فإنها تتجاهلها على الفور باعتبارها غير موثوقة. وبالتالي، فإن ثمار مساعي التعدين التي تقوم بها العقدة المصابة باطلة، حيث تعتبرها شبكة blockchain الأصلية غير صالحة.

وتتوقف قوة التعدين الخاصة بالعقدة المصابة عن المساهمة في وظائف blockchain، دون الحصول على أي مكافآت في المقابل. التأثير الصافي هو انخفاض في الكفاءة الإجمالية لـ blockchain.

عند تنفيذها ضد عمال المناجم الرئيسيين، غالبًا ما تكون هجمات الكسوف واسعة النطاق بمثابة مقدمة لهجوم بنسبة 51٪ على شبكة blockchain. ومع ذلك، فإن جدوى شن مثل هذا الهجوم بنجاح على شبكة قوية مثل شبكة Bitcoinتظل ضئيلة بسبب التكلفة الهائلة التي ينطوي عليها ذلك.

في سياق Bitcoin، حيث تبلغ قوة التجزئة حوالي 80 تيراهاش في الثانية (TH/s)، سيحتاج المهاجم إلى الحصول على أكثر من 40 تيراهاش في الثانية لشن هجوم بنسبة 51%. يسلط هذا المطلب الشاق الضوء على تكلفة التغلب على أغلبية قوة تجزئة Bitcoin.

في حين أن فكرة الهجوم بنسبة 51% قد تكون مصدر قلق في عالم blockchain، إلا أن الحجم الهائل والتكلفة المطلوبة لتحقيق ذلك في شبكة تم إنشاؤها كعملة Bitcoinتعمل بمثابة رادع كبير. وهذا بمثابة شهادة على مرونة وأمن شبكات blockchain الراسخة ضد مثل هذه المساعي الخبيثة.

منع هجمات الكسوف

يعتبر النهج الاستباقي والتصميم المدروس للشبكة أمرًا بالغ الأهمية لإحباط هجمات الكسوف. إن التنفيذ المبكر للتدابير الوقائية أثناء تطوير شبكة blockchain يمكن أن يخفف بشكل كبير من نقاط الضعف. ومن خلال التركيز على الوقاية، يمكن للشبكة تعزيز دفاعاتها ضد هجمات الكسوف المحتملة، مما يعزز الأمن العام.

اختيار العقدة العشوائية

يعد بناء شبكة نظير إلى نظير بآلية تضمن اتصال كل عقدة بمجموعة عشوائية من عناوين IP أثناء المزامنة استراتيجية فعالة. يقلل هذا الأسلوب من فرص الارتباط غير المقصود بالعقد الخاضعة لسيطرة المهاجمين المحتملين.

اختيار العقدة الحتمية

على النقيض من اختيار العقدة العشوائية، يستلزم اختيار العقدة الحتمية وضع عناوين IP لعقدة معينة في فتحات ثابتة محددة مسبقًا أثناء الاتصالات. تضيف هذه الإستراتيجية تعقيدًا إلى المهاجمين الذين يحاولون التعامل مع العقد وتقلل من فعالية هجمات الكسوف.

زيادة اتصالات العقدة

يؤدي تعزيز عدد الاتصالات بين العقد إلى تعزيز احتمال قيام العقد بإنشاء اتصالات مع مستخدمين حقيقيين. وهذا بمثابة إجراء قوي لتعزيز أمن الشبكة.

قيود العقدة الجديدة

يؤدي تنفيذ العوائق، مثل متطلبات التكلفة أو التعقيد، لعرقلة إضافة عقد جديدة داخل الشبكة إلى رفع عتبة المهاجمين الذين يحاولون إغراق الشبكة بعقد ضارة - وهذه الخطوة الاستباقية تعزز أمان الشبكة.

أهمية في أمن blockchain

تتمتع هجمات Eclipse بأهمية قصوى داخل شبكات blockchain، لأنها تشكل تهديدًا خطيرًا لأسس الثقة والأمن في الأنظمة اللامركزية. يمكن لهذه الهجمات، إذا نجحت، أن تفكك ركائز مصداقية تقنية blockchain وتؤدي إلى تآكل الأمن الذي يعتمد عليه المستخدمون.

- تقويض الثقة والأمن

تضرب هجمات Eclipse في قلب المبادئ الأساسية لـ blockchain – الشفافية والأمن. ومن خلال عزل العقد والتحكم في تفاعلاتها، يمكن للمهاجمين التلاعب بالمعاملات، وتعطيل التعدين، وتنفيذ الإنفاق المزدوج بسهولة مثيرة للقلق.  

إن مثل هذه الإجراءات تشوه ثقة المستخدمين في أنظمة blockchain، مما يثير الشكوك حول موثوقية المعاملات وسلامة دفتر الأستاذ. إن تآكل الثقة هذا لديه القدرة على ردع المستخدمين والمستثمرين عن المشاركة في النظام البيئي لـ blockchain، وبالتالي إضعاف الأمن العام للشبكة.

الدفاع الاستباقي في النظم البيئية blockchain

ونظرًا لخطورة التهديد الذي تشكله هجمات Eclipse، فإن الموقف الدفاعي الاستباقي داخل الأنظمة البيئية blockchain ليس خيارًا بل ضرورة. يصبح تنفيذ تدابير أمنية قوية، مثل الاختيار العشوائي للعقدة، وتعيين العقدة الحتمية، وزيادة اتصالات العقدة، أمرًا ضروريًا.  

تعمل هذه التدابير بمثابة خط الدفاع الأول، مما يقلل من احتمالية نجاح هجمات Eclipse ويدعم سلامة ومصداقية blockchain.

تعطيل اللامركزية

تكمن القوة الأساسية لـ Blockchain في اللامركزية، مما يوفر للمستخدمين دفتر أستاذ شفاف ومقاوم للتلاعب. إذا نجحت هجمات Eclipse، فيمكنها تخريب هذه اللامركزية عن طريق عزل العقد والتلاعب بها. وهذا يمكن أن يؤدي إلى تركيز السلطة، مما ينفي المبادئ الأساسية للمساواة والعدالة التي تهدف تقنية blockchain إلى تحقيقها.

التهديد بالثبات

إن ثبات Blockchain، والطبيعة غير القابلة للتغيير للمعاملات المسجلة، هي حجر الزاوية في الثقة. يمكن أن تؤدي هجمات Eclipse إلى تعريض هذا الثبات للخطر من خلال السماح للمهاجمين بالتلاعب بالمعاملات أو حظر التأكيدات. مثل هذا التلاعب يمكن أن يؤدي إلى تآكل الثقة في البيانات التاريخية لـ blockchain، مما يجعل من الضروري الدفاع ضد هذه الهجمات.

العواقب الاقتصادية

وبعيدًا عن الاضطرابات التقنية، يمكن أن يكون لهجمات Eclipse تداعيات اقتصادية خطيرة. يمكن أن تؤدي إلى خسائر مالية، في المقام الأول من خلال الإنفاق المزدوج، مما يمنع المشاركين الجدد من دخول النظام البيئي لـ blockchain. وهذا يؤثر على ثقة المستخدم ويعيق نمو واعتماد تقنية blockchain.

إن الحاجة إلى استراتيجيات دفاعية استباقية داخل النظم البيئية لـ blockchaindent في ضوء هذه التحديات. يصبح تنفيذ تدابير أمنية صارمة أمرًا بالغ الأهمية لحماية المبادئ الأساسية المتمثلة في اللامركزية والثبات والثقة التي تدعم وعد تقنية blockchain.

الخاتمة

هجمات Eclipse ليست مجرد نقاط ضعف تقنية؛ فهي تمثل تهديدًا خطيرًا للثقة والأمن اللذين تعد بهما شبكات blockchain. ويمكن لهذه الهجمات أن تعطل اللامركزية، وتضعف الثبات، ولها عواقب اقتصادية وخيمة. ولذلك، فإن فهم هجمات Eclipse ومنعها له أهمية قصوى.

مع تطور مشهد الأمن السيبراني، يصبح البقاء على اطلاع وتعزيز أمان الشبكة بشكل استباقي أمرًا ضروريًا. يمكن للأنظمة البيئية للبلوكشين تعزيز دفاعاتها من خلال تنفيذ تدابير مثل الاختيار العشوائي للعقدة، وتعيين العقدة الحتمية، وزيادة اتصالات العقد. يجب على المستخدمين والمطورين وأصحاب المصلحة أن يظلوا يقظين وأن يعملوا بشكل جماعي لحماية سلامة تقنية blockchain في عصر التهديدات السيبرانية المتطورة.